鐵礦石造塊方法及在煉鐵生產中的應用

現代高護煉鐵要求原料要精，即要采用糖科。為滿足高爐內各區域對原燃料性能的要求，必須在入爐前對天然物料進行精加工，以改善其質量并充分發揮其效用。一般來說，質量優良的原燃料簡稱精料，采用館料是高爐操作穩定順行的必要條件。箱料的內容可概括為六個字，即高、熟、凈、勻、小、穩。

高——品位、機械強度等冶金性能指標高；

熟——熟料串高，即燒結礦和球團礦所占比例高；

凈——雜質、粉末篩除干凈；

勻——粒度均勻；

小——粒度不宜過大；

穩——化學成分、冶金性能穩定，波動范圍小。

鐵礦石造塊技術是基于采礦過程中產生的粉礦。破碎作業中產生的粉礦，以及選礦過程中產生的精礦，粒度都大綱，不能滿足高爐冶煉對料校透氣性的要求，所以必須造塊以增大粒度。同時，高爐煉鐵時為了保證爐內料柱良好的透氣性，要求爐料粒度大小適宜而均勻、粉末少、機械強度高，且具有良好的軟化和熔滴性能。為了降低煉鐵焦比，還要求爐料含鐵品位高，有害雜質(S、P等)少，且具有一定的堿度和良好的還原性能。這些指標要求完會可通過燒結、球團高溫造塊實現。燒結、球團除能改善鐵礦石上述冶金性能外，對于臺碳酸鹽和結晶水較多的礦石，以及某些難還原和含有有害成分的礦石，均可通過僥結球團高溫造塊法使有用成分富集和脫除大部分有害或無用成分。鋼鐵廠內的各種含鐵廢料，如含鐵塵泥與鋼澄的綜合利用，也可通過饒結球團造塊法返回再利用，充分回收臺鐵金屬；而且有試驗表明，隨著鋼溶等回用還可提高燒結礦強度和還原性能，并改善環境質量。

目前人造塊狀原料的生產方法主要有燒結法、球團法和壓團法三種。

(1)燒結法。撓結法是將富礦粉和桔礦粉進行高溫加熱，在不完全溶化的條件下燒結成塊的方法。所得產品稱為燒結礦，外形為不規則多孔狀。饒結所需熱能由配人燒結料內的燃料與通人過剩的空氣經燃燒提供，故又稱氧化燒結。燒結礦主要依靠液相粘結。

(2)球團法。球團法是紉精礦粉在造球設備上經加水潤濕、滾動而成生球，然后再熔燒固結的方法。所得產品稱為球團礦，呈球形，粒度均勻，具有較高強度相還原性。球團礦液相貓結相很少，固相夠結起主要作用。高溫氧化焙僥時的熱源主要由外部氣體的燃燒來提供。

(3)壓團法。壓團法是將粉狀鉚料在一定外壓力作用下，使之在模型內受壓、形成形狀和大小一定的團塊的方法。團塊強度主要由添加的粘結劑或粉狀物料本身具有的憨結構保持。成型后團塊一般還需要某種固結，而化學組成和礦物組成基本上保持原礦特性。

供高爐冶煉用的含鐵原料分為生科和熟料。以原礦(一般為富塊礦)直接冶煉時，這種爐料稱為生料。將多種原料配合并經高溫處理的人造塊礦稱為熟料。由于熟料在形成過程中先完成造渣等過程，在高爐冶煉過程中只進行鐵氧化物還原和分離，從而使燃耗大大降低，成本下降，設備生產能力提高，特別是在大型高爐冶煉中尤為顯著。所以目前高爐冶煉以熟科為主。20世紀70年代，全世界高爐爐料中，燒結礦平均占50％，球團礦占35％，塊礦占15％，其中日本、前蘇聯和原西德等國僥結礦人爐比達到80％以上，而美國因球團礦生產量大，燒結礦人爐比僅占24％左右。

燒結、球團法不僅使粉料成塊，還對高滬爐料起蓄火法預處理作用，熔劑也提前加入，高爐冶煉基本不直接加石灰石，使高爐冶煉容易實現高產、優質、低耗、長壽。高爐冶煉效果隨熟料的使用而提高，提高的程度不僅表現于隨爐料中熟料幸增加而增加，而且還隨熟料質量的提高而提高。

(1)造塊產品燒結礦和球團礦物理性能和冶金性能較生礦優良，有害雜質大幅度減少，使高爐冶煉獲得良好的技術經濟指標。

(2)充分利用并擴大了有用資源的利用，如富鐵礦粉和貧礦經深選得到的桔礦粉通過造成塊后皆可人爐冶煉。

(3)可利用工業生產的廢棄物如高爐爐塵泥、軋鋼皮、硫酸渣、鋼渣等。

高爐冶煉的主要燃料是焦炭，它是把煉焦煤粉通過高溫于餾而得到的，以提高其適應高爐生產的各種冶金性能，這個過程稱之為焦化，實際上是用于煤粉的造塊。